重构胚来源的胚胎干细胞作为种子细胞构建工程化心肌组织的实验研究

论文摘要

背景：心脏缺血性疾病具有很高的发病率和死亡率，故针对这种疾病的治疗一直受到国内外研究人员的广泛关注。心脏疾病在晚期往往需要进行器官移植，但却受到移植器官来源有限及移植后引发免疫排斥反应等因素的限制。随着组织工程研究的不断深入，运用组织工程技术研制可供移植的心肌组织给治疗心脏缺血性疾患带来了新的希望。本文采用重构胚来源的小鼠胚胎干细胞（NT-mESC）作为种子细胞来源，体外构建工程化心肌组织，NT-mESC既可为组织工程化心肌再造提供无限的细胞来源，也有望解决移植后引发的免疫排斥问题，相关研究国内外尚未见报道。方法：应用STLV型生物反应器大规模制备拟胚体（EBs），采用抗坏血酸作为诱导剂，将EBs诱导分化为心肌细胞，通过Percoll密度梯度离心富集NT-mESC来源的心肌细胞，将富集的心肌细胞与液态Ⅰ型胶原及ECM gel混合后构建工程化心肌组织（ECTs），体外力学拉伸刺激后将ECTs移植到大鼠心肌梗死部位，移植4周后，对ECTs在体内的存活及血管化情况进行评价。结果：NT-mESC在STLV型生物反应器中能够高效形成EBs，EBs中心区域未见明显坏死，无广泛的凝聚现象。在贴壁诱导分化培养后，EBs能迅速贴壁并有细胞爬出，抗坏血酸诱导EBs向心肌细胞分化的效率超过90％。NT-mESC来源的心肌细胞经Percoll密度梯度离心后，主要富集在第Ⅲ层和第Ⅳ层，其纯度分别为35±2％和73±4％。收集第Ⅲ、Ⅳ层细胞作为种子细胞，以液态Ⅰ型胶原为支架构建出的ECTs体外拉伸7天后，具有类似于新生小鼠心肌的结构特征，心肌细胞在ECTs中发生重排，但肌原纤维比较稀疏。移植到大鼠心梗部位4周后，ECTs能够继续存活并进一步发育成熟，血管化程度较高，且未发现畸胎瘤的形成。结论：本文采用NT-mESC作为心肌组织工程种子细胞来源，构建出工程化心肌组织，构建的ECTs具有类似于新生小鼠心肌的结构特征，体内移植后ECTs能够存活，在ECTs中不仅有心肌组织形成而且还发生血管化，表明其具有较强的心肌损伤修复能力。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 引言
• 第一部分 重构胚来源的小鼠胚胎干细胞培养及拟胚体的制备
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 第二部分 抗坏血酸诱导重构胚来源的小鼠胚胎干细胞向心肌细胞分化
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 第三部分 重构胚小鼠胚胎干细胞来源的心肌细胞体外构建工程化心肌组织及体内心梗部位移植的初步研究
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 小结
• 参考文献
• 附录
• 综述
• 发表文章
• 致谢